주파수 측정기란?
주파수 측정기는 신호 주파수를 측정하는 기기입니다.
주파수를 수치로 출력하는 전자기기 또는 부품으로 주파수 카운터라고도 합니다. 전기 신호의 주기적인 펄스 수를 측정하여 주파수를 출력합니다.
주파수 측정기는 고정밀 주파수 신호를 측정하기 위해 고주파 무선 기술과 관련된 많은 응용 분야에서 사용됩니다. 정확하고 정밀한 측정을 통해 신호의 파형과 주파수 특성을 상세하게 분석할 수 있습니다. 이 주파수 측정기는 반복되는 신호의 주파수를 측정하기 위해 전기 테스트의 다양한 분야에서 광범위하게 사용됩니다.
주파수 측정기의 사용 용도
주파수 측정기는 전기공학, 통신공학 등의 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
1. 기기 신뢰성 평가
주파수 측정기는 전자기기의 신뢰성 평가에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 전원 회로에서 발생하는 노이즈, 주파수 변환 회로의 동작 평가 등이 이에 해당합니다.
2. 주파수 특성 평가
주파수 측정기는 주파수 특성 평가에도 사용됩니다. 예를 들어, 앰프나 스피커와 같은 음향기기에서 주파수 응답을 평가할 수 있습니다. 또한, 주파수 필터의 특성 평가에도 활용됩니다.
3. 통신 공학
주파수 측정기는 통신 공학에서도 중요한 계측 장비입니다. 예를 들어, 송신기 주파수 조정이나 수신기 주파수 평가에 사용된다. 또한, 무선 통신의 장애 분석에도 활용됩니다.
4. 전력 측정
주파수 측정기는 전력 측정에도 사용됩니다. 예를 들어, 발전기나 변압기의 주파수 평가에 이용됩니다. 또한 주파수 변환기에서 교류 전력의 효율을 평가하는 데도 사용됩니다.
5. 시스템 설계
주파수 측정기는 시스템 설계에도 활용됩니다. 예를 들어, 시스템 전체의 주파수 특성을 평가하거나 주파수 변환 회로를 설계하는 데 사용됩니다.
6. 음향 측정
음향 공간에서 소리의 반사, 흡수 상태를 확인하여 균일한 음장을 만들기 위한 모니터로 사용되거나, 설비에서 나오는 진동의 강도와 주파수를 확인하기 위해 주파수 측정기를 사용합니다.
예를 들어, 자동차 실내에서는 앞 유리와 뒷 유리에서의 소리 반사, 시트와 바닥에서의 소리 흡수, 엔진음의 혼입 등 복잡한 음향공간이 형성됩니다. 쾌적한 사운드를 만들기 위해 주파수와 신호 강도 분포를 주파수 측정기로 확인하고, 이퀄라이저로 고음과 저음을 강화하거나 약화시켜 쾌적한 음향 공간을 만듭니다.
주파수 측정기의 원리
주파수 측정기는 종종 오실로스코프와 같은 다른 측정기와 함께 사용되는 경우가 많습니다. 주파수 측정기의 종류는 탁상형, 휴대용, 고주파, 저주파, RF(무선주파수), 마이크로웨이브 등이 있습니다.
주파수 측정기는 파형 형성부, 기준 시간 펄스 발생부, 게이트부, 표시부로 구성됩니다. 입력된 신호는 파형형성부에서 펄스열로 정형화되고, 기준시간 펄스 발생부에서 0.1초나 1초와 같은 정확한 시간폭을 가진 펄스를 생성합니다.
게이트부에서는 이 시간폭을 가진 펄스로 입력 신호를 펄스열로 정형화한 신호를 스위칭합니다. 여기서 얻어진 펄스 수를 처리하여 표시부에 출력합니다. 예를 들어, 시간폭이 1초, 입력된 펄스열의 개수가 10이라면 주파수는 10Hz입니다.
노이즈가 포함되면 펄스 파형이 불안정해져 잘못된 주파수를 측정할 수 있으므로 측정 시 주의가 필요합니다.
주파수 측정기 기타 정보
1. 주파수 측정기의 장점
주파수 측정기의 장점은 주파수뿐만 아니라 주기, 듀티 등을 측정할 수 있다는 점입니다. 또한,주파수 측정기는 주파수를 디지털로 표시하여 전자회로의 성능을 확인할 수 있습니다..
발진 주파수를 일정한 값으로 조정하기 위한 모니터로 사용하기도 하고, 발진 안정성(주파수 지터)을 확인하기 위해 사용하기도 합니다. 그 원리를 활용한 것이 진동이나 음향 측정입니다. 이 용도의 경우 입력된 신호를 푸리에 변환하여 스펙트럼으로 그래프화합니다.
이 외에도 전자공학 분야의 파형 관측 및 신호 처리, 의료 분야의 초음파 측정, 전자파 측정, 환경 조사 등 다양한 용도로 사용되고 있습니다.
2. 주파수 측정기 앱
주파수 측정기에는 입력된 신호의 주파수를 수치화할 뿐만 아니라 그래프화할 수 있는 애플리케이션이 함께 제공됩니다. 수치만으로는 흔들림이나 잡음 성분을 확인할 수 없지만, FFT 연산을 통해 주파수 성분을 분리하여 각각의 강도를 그래프로 나타낼 수 있습니다.
메인 신호 옆에 나타나는 사이드 로브의 강도를 표시하거나, 입력 신호를 평균화하여 돌발 노이즈를 제거하여 정밀하게 측정하거나, 신호의 흔들림 정도를 색조로 표현하는 등 신호의 품질을 시각적으로 알기 쉽게 표현할 수 있는 애플리케이션이 준비되어 있습니다.